JPH0458911B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0458911B2 JPH0458911B2 JP61068911A JP6891186A JPH0458911B2 JP H0458911 B2 JPH0458911 B2 JP H0458911B2 JP 61068911 A JP61068911 A JP 61068911A JP 6891186 A JP6891186 A JP 6891186A JP H0458911 B2 JPH0458911 B2 JP H0458911B2
- Authority
- JP
- Japan
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- guide thimble
- locking
- adapter plate
- tube
- nozzle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
- G21C3/30—Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
- G21C3/36—Assemblies of plate-shaped fuel elements or coaxial tubes
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
- G21C3/30—Assemblies of a number of fuel elements in the form of a rigid unit
- G21C3/32—Bundles of parallel pin-, rod-, or tube-shaped fuel elements
- G21C3/334—Assembling, maintenance or repair of the bundles
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
- Jet Pumps And Other Pumps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
発明の背景
発明の分野
本発明は原子炉の燃料集合体に関し、特に、制
御棒案内シンブルの上端に上部ノズルを解放可能
にロツクする改良構造と、上部ノズルを案内シン
ブルにロツクし案内シンブルからアンロツクする
方法に関するものである。
御棒案内シンブルの上端に上部ノズルを解放可能
にロツクする改良構造と、上部ノズルを案内シン
ブルにロツクし案内シンブルからアンロツクする
方法に関するものである。
先行技術の説明
多くの原子炉においては、炉心は、非常に多数
の細長い燃料集合体から構成されている。慣用の
構造によれば、これ等の燃料集合体は、該燃料集
合体に沿つて離間して配置されて制御棒案内シン
ブルに取り付けられている格子により、組織化さ
れた配列で保持されている複数個の燃料棒及び制
御棒案内シンブルを備えている。燃料集合体の両
端に設けられている上部ノズル及び下部ノズル
は、燃料棒の両端を越えて上方及び下方に若干延
びている制御棒案内シンブルに固定されている。
燃料集合体の上端部において、案内シンブルは、
上部ノズルのアダプタ板に設けられた通路内でア
ダプタ板に接続されている。各案内シンブルは、
上部ノズルに取り付けるための上部スリーブを備
えることができる。
の細長い燃料集合体から構成されている。慣用の
構造によれば、これ等の燃料集合体は、該燃料集
合体に沿つて離間して配置されて制御棒案内シン
ブルに取り付けられている格子により、組織化さ
れた配列で保持されている複数個の燃料棒及び制
御棒案内シンブルを備えている。燃料集合体の両
端に設けられている上部ノズル及び下部ノズル
は、燃料棒の両端を越えて上方及び下方に若干延
びている制御棒案内シンブルに固定されている。
燃料集合体の上端部において、案内シンブルは、
上部ノズルのアダプタ板に設けられた通路内でア
ダプタ板に接続されている。各案内シンブルは、
上部ノズルに取り付けるための上部スリーブを備
えることができる。
原子炉内でのこのような燃料集合体の運転中、
時として、主に内部応力により燃料棒の少量のも
のにその長手方向に沿い割れ、即ちクラツクが発
生して、放射性の核分裂生成物が放出され、もし
くは原子炉の一次冷却材中に入る可能性があり得
る。また、燃料交換中に、このような核分裂生成
物は水で満たされた原子炉キヤビテイ内に入つた
り、使用済み燃料集合体が貯蔵されているプール
を循環する冷却材中に漏洩するかも知れない。燃
料棒は、上部ノズル及び下部ノズルに溶接された
案内シンブルを含む一体の燃料集合体の一部であ
るので、破損燃料棒を検出して取り出すことは困
難である。
時として、主に内部応力により燃料棒の少量のも
のにその長手方向に沿い割れ、即ちクラツクが発
生して、放射性の核分裂生成物が放出され、もし
くは原子炉の一次冷却材中に入る可能性があり得
る。また、燃料交換中に、このような核分裂生成
物は水で満たされた原子炉キヤビテイ内に入つた
り、使用済み燃料集合体が貯蔵されているプール
を循環する冷却材中に漏洩するかも知れない。燃
料棒は、上部ノズル及び下部ノズルに溶接された
案内シンブルを含む一体の燃料集合体の一部であ
るので、破損燃料棒を検出して取り出すことは困
難である。
最近まで、このような燃料棒に対しアクセスす
るためには、問題のある燃料集合体を炉心から取
り出して、上部ノズル及び下部ノズルを案内シン
ブルに固定している溶接部を破断する必要があつ
た。しかし、このような作業においては、破壊的
な作用で案内シンブル及びノズルに対し再溶接を
不可能にするような破傷がしばしば生じるため
に、燃料集合体を原子炉で更に続けて使用するこ
とが不適当となる。
るためには、問題のある燃料集合体を炉心から取
り出して、上部ノズル及び下部ノズルを案内シン
ブルに固定している溶接部を破断する必要があつ
た。しかし、このような作業においては、破壊的
な作用で案内シンブル及びノズルに対し再溶接を
不可能にするような破傷がしばしば生じるため
に、燃料集合体を原子炉で更に続けて使用するこ
とが不適当となる。
燃料集合体の交換に要する高コストに鑑みて、
運転及び保守費用を最小限にする目的で、燃料集
合体を再構成可能とすることに大きな関心が寄せ
られている。燃料集合体を再構成可能にする一般
的な仕方は、その上部ノズルを着脱自在ないしは
取外し可能とすることである。最近考え出された
再構成可能な燃料集合体の構造の一例は、本願と
同一の出願人による米国特許願連番第644758号明
細書に例示され記載されている。この構造は、上
部ノズルを制御棒案内シンブルの上端に着脱自在
に装着する取付構造を含んでいる。
運転及び保守費用を最小限にする目的で、燃料集
合体を再構成可能とすることに大きな関心が寄せ
られている。燃料集合体を再構成可能にする一般
的な仕方は、その上部ノズルを着脱自在ないしは
取外し可能とすることである。最近考え出された
再構成可能な燃料集合体の構造の一例は、本願と
同一の出願人による米国特許願連番第644758号明
細書に例示され記載されている。この構造は、上
部ノズルを制御棒案内シンブルの上端に着脱自在
に装着する取付構造を含んでいる。
この取付構造は、上部ノズルのアダプタ板に画
成された複数の外側ソケツトと、それぞれ各案内
シンブルの上端部に形成された複数の内側ソケツ
トと、各内側ソケツト内に挿入されて該内側ソケ
ツトを外側ソケツトと鎖錠もしくはロツク係合関
係に維持する複数の着脱もしくは取外し可能なロ
ツク管とを備えている。各外側ソケツトは、アダ
プタ板を貫通する通路の形態であつて、環状の溝
を有している。各内側ソケツトは、案内シンブル
の中空の上側端部の形態であつて、該案内シンブ
ルの上側端部をアダプタ板の通路内に挿入した時
に、環状の溝内に座着する環状の膨出部を有して
いる。案内シンブルの上側端部には複数の細長い
軸方向スロツトが設けられており、該スロツトが
形成されている部分の内向きの弾性収縮を可能に
し、それにより大きな膨出部をアダプタ板の通路
に形成されている環状の周方向溝内に挿入したり
該溝から取り出すことができるようになつてい
る。このようにして、案内シンブルの内側ソケツ
トは外側ソケツトとロツク係合するように挿入さ
れたり、該外側ソケツトとのロツク係合から解放
されて取り出される。
成された複数の外側ソケツトと、それぞれ各案内
シンブルの上端部に形成された複数の内側ソケツ
トと、各内側ソケツト内に挿入されて該内側ソケ
ツトを外側ソケツトと鎖錠もしくはロツク係合関
係に維持する複数の着脱もしくは取外し可能なロ
ツク管とを備えている。各外側ソケツトは、アダ
プタ板を貫通する通路の形態であつて、環状の溝
を有している。各内側ソケツトは、案内シンブル
の中空の上側端部の形態であつて、該案内シンブ
ルの上側端部をアダプタ板の通路内に挿入した時
に、環状の溝内に座着する環状の膨出部を有して
いる。案内シンブルの上側端部には複数の細長い
軸方向スロツトが設けられており、該スロツトが
形成されている部分の内向きの弾性収縮を可能に
し、それにより大きな膨出部をアダプタ板の通路
に形成されている環状の周方向溝内に挿入したり
該溝から取り出すことができるようになつてい
る。このようにして、案内シンブルの内側ソケツ
トは外側ソケツトとロツク係合するように挿入さ
れたり、該外側ソケツトとのロツク係合から解放
されて取り出される。
ロツク管は、上部ノズルの上方から、内側ソケ
ツトを形成する案内シンブルの中空の上側端部内
のロツク位置へと挿入される。このロツク位置に
挿入されると、ロツク管は内側ソケツトの膨出部
を環状溝との拡張ロツク係合関係に係止して、そ
れにより内側ソケツトが、外側ソケツトから引き
出されるような圧縮もしくは収縮した解放位置に
移動するのを阻止する。このようにして、ロツク
管は内側ソケツトを外側ソケツトとのロツク係合
関係に維持し、それにより、案内シンブルの上側
端部への上部ノズルの取着状態を維持する。
ツトを形成する案内シンブルの中空の上側端部内
のロツク位置へと挿入される。このロツク位置に
挿入されると、ロツク管は内側ソケツトの膨出部
を環状溝との拡張ロツク係合関係に係止して、そ
れにより内側ソケツトが、外側ソケツトから引き
出されるような圧縮もしくは収縮した解放位置に
移動するのを阻止する。このようにして、ロツク
管は内側ソケツトを外側ソケツトとのロツク係合
関係に維持し、それにより、案内シンブルの上側
端部への上部ノズルの取着状態を維持する。
更に、振動力等により思いもかけず脱落するの
を防止するため、従来、ロツク管はそのロツク位
置に固定していた。そのため、ロツク管を案内シ
ンブルの中空上側端部内のロツク位置に挿入した
後、1対の膨出部が各ロツク管の上部に形成され
ていて、該膨出部が案内シンブルの上側端部にあ
る円周方向の膨出部内に嵌入し、該膨出部と締ま
り嵌めしていた。
を防止するため、従来、ロツク管はそのロツク位
置に固定していた。そのため、ロツク管を案内シ
ンブルの中空上側端部内のロツク位置に挿入した
後、1対の膨出部が各ロツク管の上部に形成され
ていて、該膨出部が案内シンブルの上側端部にあ
る円周方向の膨出部内に嵌入し、該膨出部と締ま
り嵌めしていた。
燃料集合体の再構成を行う時、先ず最初にこれ
等のロツク管を上部ノズルから取り外す必要があ
る。ロツク管は、適切な取外し工具を使用して
個々に或は一緒に“紛失し易い部品”として取り
扱わねばならず、そのため、水中での燃料集合体
の再構成を行う間、貯蔵し、保管し、勘定してお
く必要がある。次いで、破損燃料棒を取り出し交
換した後、上部ノズルを再設置してから、同ロツ
ク管を案内シンブル上側端部内に再挿入しロツク
位置に固定すべく再変形することによつて2回目
の使用を行う時か、或は新しいロツク管の全量を
案内シンブル上側端部に挿入し膨出によつて固定
する時に、再び取り扱いの必要がある。
等のロツク管を上部ノズルから取り外す必要があ
る。ロツク管は、適切な取外し工具を使用して
個々に或は一緒に“紛失し易い部品”として取り
扱わねばならず、そのため、水中での燃料集合体
の再構成を行う間、貯蔵し、保管し、勘定してお
く必要がある。次いで、破損燃料棒を取り出し交
換した後、上部ノズルを再設置してから、同ロツ
ク管を案内シンブル上側端部内に再挿入しロツク
位置に固定すべく再変形することによつて2回目
の使用を行う時か、或は新しいロツク管の全量を
案内シンブル上側端部に挿入し膨出によつて固定
する時に、再び取り扱いの必要がある。
この慣行には多くの欠点がある。第1に、多数
のロツク管を取り扱わねばならず、多量のロツク
管の在庫を維持しておく必要があることである。
第2に、照射済みの廃棄ロツク管を処理するため
の設備を用意しなければならない。第3に、各ロ
ツク管を挿入した後、各ロツク管に膨出部を造る
ため遠くから変形作業を行わねばならない。そし
て、第4に、膨出部が正しい寸法で造られたか否
か確証するために、遠くから膨出部の検査を行わ
ねばならないことである。その結果、再構成可能
な燃料集合体における上述した取付構造の使用が
全面的に受け入れられるにも拘わらず、上述した
ような最近確認された欠点のために、商業的な採
用を促進するように再構成作業を更に改善する必
要性が生じてきた。
のロツク管を取り扱わねばならず、多量のロツク
管の在庫を維持しておく必要があることである。
第2に、照射済みの廃棄ロツク管を処理するため
の設備を用意しなければならない。第3に、各ロ
ツク管を挿入した後、各ロツク管に膨出部を造る
ため遠くから変形作業を行わねばならない。そし
て、第4に、膨出部が正しい寸法で造られたか否
か確証するために、遠くから膨出部の検査を行わ
ねばならないことである。その結果、再構成可能
な燃料集合体における上述した取付構造の使用が
全面的に受け入れられるにも拘わらず、上述した
ような最近確認された欠点のために、商業的な採
用を促進するように再構成作業を更に改善する必
要性が生じてきた。
発明の概要
本発明は、上述した必要性を満たすように構成
された、上部ノズルを案内シンブルにロツクし該
案内シンブルからアンロツクするための改良され
た特徴を備えた再構成可能な燃料集合体を提供す
る。本発明は、水中での再構成作業中にロツク管
を燃料集合体の案内シンブルから取り出すのでは
ない、ロツク管の押し下げという概念を提案して
いる。この押し下げ概念は幾つかの点で再構成作
業を改善するものである。第1に、再構成作業中
に個々の部材を運ぶ必要性が排除されていること
である。第2に、上部ノズルを再設置した後のロ
ツク管の変形作業を省くことによつて、燃料集合
体を再構成するのに必要な時間が短縮することで
ある。第3に、ロツク管を案内シンブル内に保持
し同ロツク管を再使用することによつて、照射済
みロツク管を取り扱い処分するための設備の必要
がなくなることである。要約すると、本発明によ
るロツク管の概念の設計変更によつて、再構成中
に、もつと簡単でモツト問題のない上部ノズルの
取り出し及び再設置が達成され、その結果、再構
成作業は、上述した米国特許願連番第644758号明
細書に例示し説明されている非常に望ましい基本
構造と上部ノズル・案内シンブル取付構造の健全
性とに影響を与えることなく、総体的にもつと効
率的で信頼性の高いものとなる。
された、上部ノズルを案内シンブルにロツクし該
案内シンブルからアンロツクするための改良され
た特徴を備えた再構成可能な燃料集合体を提供す
る。本発明は、水中での再構成作業中にロツク管
を燃料集合体の案内シンブルから取り出すのでは
ない、ロツク管の押し下げという概念を提案して
いる。この押し下げ概念は幾つかの点で再構成作
業を改善するものである。第1に、再構成作業中
に個々の部材を運ぶ必要性が排除されていること
である。第2に、上部ノズルを再設置した後のロ
ツク管の変形作業を省くことによつて、燃料集合
体を再構成するのに必要な時間が短縮することで
ある。第3に、ロツク管を案内シンブル内に保持
し同ロツク管を再使用することによつて、照射済
みロツク管を取り扱い処分するための設備の必要
がなくなることである。要約すると、本発明によ
るロツク管の概念の設計変更によつて、再構成中
に、もつと簡単でモツト問題のない上部ノズルの
取り出し及び再設置が達成され、その結果、再構
成作業は、上述した米国特許願連番第644758号明
細書に例示し説明されている非常に望ましい基本
構造と上部ノズル・案内シンブル取付構造の健全
性とに影響を与えることなく、総体的にもつと効
率的で信頼性の高いものとなる。
従つて、本発明は、少なくとも1つの通路のあ
るアダプタ板を有する上部ノズルと、上側端部を
有する少なくとも1つの案内シンブルと、前記上
部ノズルのアダプタ板を該案内シンブルの上側端
部に対して解放可能なロツク係合状態に装着する
取付構造とを含む再構成可能な燃料集合体におい
て、(a)前記案内シンブルの上側端部内で、該上側
端部に対して相対的に、前記アダプタ板と前記案
内シンブルの上側端部とが前記ロツク係合状態に
保持される上側ロツク位置と、前記アダプタ板が
前記案内シンブルの上側端部から解放可能である
下側アンロツク位置との間を移動可能に装着され
る押し下げ式ロツク管と、(b)該ロツク管及び前記
案内シンブルに画成され、前記ロツク管を前記案
内シンブルにおける前記上側ロツク位置及び下側
アンロツク位置のどちらかに保持する協働手段
と、を備えるように改良した再構成可能な燃料集
合体にある。
るアダプタ板を有する上部ノズルと、上側端部を
有する少なくとも1つの案内シンブルと、前記上
部ノズルのアダプタ板を該案内シンブルの上側端
部に対して解放可能なロツク係合状態に装着する
取付構造とを含む再構成可能な燃料集合体におい
て、(a)前記案内シンブルの上側端部内で、該上側
端部に対して相対的に、前記アダプタ板と前記案
内シンブルの上側端部とが前記ロツク係合状態に
保持される上側ロツク位置と、前記アダプタ板が
前記案内シンブルの上側端部から解放可能である
下側アンロツク位置との間を移動可能に装着され
る押し下げ式ロツク管と、(b)該ロツク管及び前記
案内シンブルに画成され、前記ロツク管を前記案
内シンブルにおける前記上側ロツク位置及び下側
アンロツク位置のどちらかに保持する協働手段
と、を備えるように改良した再構成可能な燃料集
合体にある。
具体的には、案内シンブル上の協働手段は、ア
ダプタ板が案内シンブルの上側端部に対してロツ
ク係合状態にある時に該アダプタ板の下方に位置
するように案内シンブルの上側端部に周方向に画
成された1対の上側及び下側膨出部を含んでい
る。これ等の膨出部は案内シンブルの上側端部に
沿つて軸方向に互いに隔たつていて、上側膨出部
はロツク管をその上側ロツク位置に保持するよう
に配置され、下側膨出部はロツク管をその下側ア
ンロツク位置に保持するように配置されている。
ダプタ板が案内シンブルの上側端部に対してロツ
ク係合状態にある時に該アダプタ板の下方に位置
するように案内シンブルの上側端部に周方向に画
成された1対の上側及び下側膨出部を含んでい
る。これ等の膨出部は案内シンブルの上側端部に
沿つて軸方向に互いに隔たつていて、上側膨出部
はロツク管をその上側ロツク位置に保持するよう
に配置され、下側膨出部はロツク管をその下側ア
ンロツク位置に保持するように配置されている。
更に、案内シンブル上の協働手段は、案内シン
ブルの上側端部に周方向に画成された上側膨出部
及び下側膨出部のどちらかに着座可能なロツク管
の下方部分上に周方向に形成された膨出部を含ん
でいる。また、協働手段は、ロツク管の下方部分
に沿つてその下縁から上方に軸方向に延びる少な
くとも1つのスロツトをロツク管に画成してい
る。この軸方向のスロツトは、ロツク管がその上
側及び下側位置間に移動しそれ等の位置に位置付
けられる際に、ロツク管の下方部分が半径方向に
収縮及び拡張するのを許容して、ロツク管の周方
向膨出部が案内シンブルの上側端部にある周方向
の上側及び下側膨出部に着座したり、同上側及び
下側膨出部から離脱したりするのを可能にする。
ブルの上側端部に周方向に画成された上側膨出部
及び下側膨出部のどちらかに着座可能なロツク管
の下方部分上に周方向に形成された膨出部を含ん
でいる。また、協働手段は、ロツク管の下方部分
に沿つてその下縁から上方に軸方向に延びる少な
くとも1つのスロツトをロツク管に画成してい
る。この軸方向のスロツトは、ロツク管がその上
側及び下側位置間に移動しそれ等の位置に位置付
けられる際に、ロツク管の下方部分が半径方向に
収縮及び拡張するのを許容して、ロツク管の周方
向膨出部が案内シンブルの上側端部にある周方向
の上側及び下側膨出部に着座したり、同上側及び
下側膨出部から離脱したりするのを可能にする。
また、本発明は、上部ノズルのアダプタ板を案
内シンブルの上側端部にロツクし、同上側端部か
らアンロツクする方法に関係しており、この方法
は、(a)前記案内シンブルの上側端部内のロツク管
を、前記アダプタ板と前記案内シンブルの上側端
部とが前記ロツク係合状態に保持される上側ロツ
ク位置に、選択的に移動させ、(b)前記案内シンブ
ルの上側端部内のロツク管を、前記アダプタ板が
前記案内シンブルの上側端部から解放可能であ
る、前記上側ロツク位置より下方の下側アンロツ
ク位置に選択的に移動させる、諸ステツプからな
つている。
内シンブルの上側端部にロツクし、同上側端部か
らアンロツクする方法に関係しており、この方法
は、(a)前記案内シンブルの上側端部内のロツク管
を、前記アダプタ板と前記案内シンブルの上側端
部とが前記ロツク係合状態に保持される上側ロツ
ク位置に、選択的に移動させ、(b)前記案内シンブ
ルの上側端部内のロツク管を、前記アダプタ板が
前記案内シンブルの上側端部から解放可能であ
る、前記上側ロツク位置より下方の下側アンロツ
ク位置に選択的に移動させる、諸ステツプからな
つている。
本発明により達成されたこれ等及びその他の効
果等は、本発明の実施例を例示した図面に関連し
てなされる以下の詳細な説明を読むことによつ
て、当業者に自明となろう。
果等は、本発明の実施例を例示した図面に関連し
てなされる以下の詳細な説明を読むことによつ
て、当業者に自明となろう。
発明の詳細な説明
以下の説明において、全図面を通し同一参照数
字は同一部分もしくは対応部分を指すものとし、
そして「前方」、「後方」、「左方」、「右方」、「上
方
向もしくは上向き」、「下方向もしくは下向き」そ
の他同様の術語は、説明の便宜上の表現として用
いたまでであつて、制限的な意味に解釈されては
ならない。
字は同一部分もしくは対応部分を指すものとし、
そして「前方」、「後方」、「左方」、「右方」、「上
方
向もしくは上向き」、「下方向もしくは下向き」そ
の他同様の術語は、説明の便宜上の表現として用
いたまでであつて、制限的な意味に解釈されては
ならない。
総括的説明
図面、特に第1図を参照すると、符号10で総
括的に示された再構成可能な燃料集合体が垂直方
向に短縮された形態で図示されている。基本的に
は、燃料集合体10は、原子炉(図示せず)の炉
心領域において下部炉心板(図示せず)上に燃料
集合体を支持するための下端構造、即ち下部ノズ
ル12と、この下部ノズル12から上方に長手方
向に延びる多数の案内管ないしは案内シンブル1
4とを含んでいる。更に、燃料集合体10は、案
内シンブル14に沿つて軸方向に離間して設けら
れている複数の横格子16と、格子16によつて
横方向に離間した関係で支持された燃料棒14の
配列とを備えている。また、燃料集合体10はそ
の中央に位置する計装管20と、諸部材を破損す
ることなく通常のように取り扱うことのできる一
体のユニツトを形成するために、後述する態様で
案内シンブル14の上端に着脱自在に取り付けら
れる上端構造、即ち上部ノズル22とを有してい
る。
括的に示された再構成可能な燃料集合体が垂直方
向に短縮された形態で図示されている。基本的に
は、燃料集合体10は、原子炉(図示せず)の炉
心領域において下部炉心板(図示せず)上に燃料
集合体を支持するための下端構造、即ち下部ノズ
ル12と、この下部ノズル12から上方に長手方
向に延びる多数の案内管ないしは案内シンブル1
4とを含んでいる。更に、燃料集合体10は、案
内シンブル14に沿つて軸方向に離間して設けら
れている複数の横格子16と、格子16によつて
横方向に離間した関係で支持された燃料棒14の
配列とを備えている。また、燃料集合体10はそ
の中央に位置する計装管20と、諸部材を破損す
ることなく通常のように取り扱うことのできる一
体のユニツトを形成するために、後述する態様で
案内シンブル14の上端に着脱自在に取り付けら
れる上端構造、即ち上部ノズル22とを有してい
る。
前述したように、燃料集合体10における燃料
棒18の配列は、燃料集合体の長さに沿つて離間
して設けられた格子16によつて互いに離間した
関係で保持されている。核燃料棒18は核燃料ペ
レツト24を収容しており、その両端は、燃料棒
を気密に封止するために、上部端栓26及び下部
端栓28によつて閉塞されている。通常、上部端
栓26と核燃料ペレツト24との間のプレナムに
ばね30が配置されていて、核燃料ペレツトを燃
料棒18内で密に詰まつた関係に保持している。
核分裂性物質からなる核燃料ペレツト24は、原
子炉の炉心の反応出力源となる。水又はほう素含
有水のような液体減速材・冷却材が炉心の燃料集
合体を通つて上向きにポンプ送りされて、該炉心
内に発生される熱を有用な仕事を行わせるために
取り出す。
棒18の配列は、燃料集合体の長さに沿つて離間
して設けられた格子16によつて互いに離間した
関係で保持されている。核燃料棒18は核燃料ペ
レツト24を収容しており、その両端は、燃料棒
を気密に封止するために、上部端栓26及び下部
端栓28によつて閉塞されている。通常、上部端
栓26と核燃料ペレツト24との間のプレナムに
ばね30が配置されていて、核燃料ペレツトを燃
料棒18内で密に詰まつた関係に保持している。
核分裂性物質からなる核燃料ペレツト24は、原
子炉の炉心の反応出力源となる。水又はほう素含
有水のような液体減速材・冷却材が炉心の燃料集
合体を通つて上向きにポンプ送りされて、該炉心
内に発生される熱を有用な仕事を行わせるために
取り出す。
核分裂過程を制御するために、多数の制御棒3
2が燃料集合体10において所定位置に配置され
た案内シンブル14内を往復動可能である。具体
的には、上部ノズル22は、半径方向に延びる複
数のフルークないしは腕38を備えた円筒形部材
36を有するロツドクラスタ制御機構34を含ん
でいる。円筒形部材36には内部にねじが切られ
ている。核腕38は1つ以上の制御棒32に相互
接続されているので、該ロツドクラスタ制御機構
34が、案内シンブル14内で制御棒32を上下
に移動させることにより燃料集合体10における
核分裂過程を制御するように、全て周知の態様で
作動可能である。
2が燃料集合体10において所定位置に配置され
た案内シンブル14内を往復動可能である。具体
的には、上部ノズル22は、半径方向に延びる複
数のフルークないしは腕38を備えた円筒形部材
36を有するロツドクラスタ制御機構34を含ん
でいる。円筒形部材36には内部にねじが切られ
ている。核腕38は1つ以上の制御棒32に相互
接続されているので、該ロツドクラスタ制御機構
34が、案内シンブル14内で制御棒32を上下
に移動させることにより燃料集合体10における
核分裂過程を制御するように、全て周知の態様で
作動可能である。
第1図に示すように、上部ノズル22は下方に
アダプタ板40を有しており、該アダプタ板40
にはそこを貫通するように複数の制御棒通路42
が形成されている(図には1個のみ示す)。制御
棒案内シンブル14の最上方の端部(上側端部)
44は、アダプタ板40にある通路42内に同軸
関係で配置されている。燃料棒18に対してアク
セス可能とするために、上部ノズル22のアダプ
タ板40は、総括的に符号46で示された取付構
造によつて案内シンブル14の上側端部44に着
脱可能に接続されている。第2図及び第7図に最
も良く示された取付構造46は、本発明の改良さ
れた特徴を持つている。各ロツク管48と、該ロ
ツク管を案内シンブル14に係留し後述するよう
に最使用可能にする案内シンブルの各上側端部4
4とに関連した重要な改良構造の他に、取付構造
46は、前述した米国特許願連番第644758号明細
書の第9図及び第14図に記載されたものにほぼ
類似する特徴を含んでいる。取付構造46の先行
特徴は、本発明による改良構造の理解を容易にす
るために必要な限りにおいてここで説明する。
アダプタ板40を有しており、該アダプタ板40
にはそこを貫通するように複数の制御棒通路42
が形成されている(図には1個のみ示す)。制御
棒案内シンブル14の最上方の端部(上側端部)
44は、アダプタ板40にある通路42内に同軸
関係で配置されている。燃料棒18に対してアク
セス可能とするために、上部ノズル22のアダプ
タ板40は、総括的に符号46で示された取付構
造によつて案内シンブル14の上側端部44に着
脱可能に接続されている。第2図及び第7図に最
も良く示された取付構造46は、本発明の改良さ
れた特徴を持つている。各ロツク管48と、該ロ
ツク管を案内シンブル14に係留し後述するよう
に最使用可能にする案内シンブルの各上側端部4
4とに関連した重要な改良構造の他に、取付構造
46は、前述した米国特許願連番第644758号明細
書の第9図及び第14図に記載されたものにほぼ
類似する特徴を含んでいる。取付構造46の先行
特徴は、本発明による改良構造の理解を容易にす
るために必要な限りにおいてここで説明する。
上部ノズル取付構造
第2図及び第5図に最も良く示すように、再構
成可能な燃料集合体10の取付構造46は、各々
環状の周方向溝52(図には1個のみ示す)を含
む複数の通路42によつて上部ノズルのアダプタ
板40に画成された複数の外側ソケツト(図には
1個のみ示す)50と、案内シンブル14の上側
端部44上に画成された複数の内側ソケツト(図
には1個のみ示す)54と、内側ソケツト54を
外側ソケツト50とのロツク係合状態に保持する
ために内側ソケツト54に挿入される取り外し可
能な複数の押し下げ式ロツク管(図には1個のみ
示す)48とを有する。
成可能な燃料集合体10の取付構造46は、各々
環状の周方向溝52(図には1個のみ示す)を含
む複数の通路42によつて上部ノズルのアダプタ
板40に画成された複数の外側ソケツト(図には
1個のみ示す)50と、案内シンブル14の上側
端部44上に画成された複数の内側ソケツト(図
には1個のみ示す)54と、内側ソケツト54を
外側ソケツト50とのロツク係合状態に保持する
ために内側ソケツト54に挿入される取り外し可
能な複数の押し下げ式ロツク管(図には1個のみ
示す)48とを有する。
各内側ソケツト54は、1つの案内シンブル1
4の中空上側端部44に、その上縁58より若干
下方のところに設けられた周方向の環状膨出部5
6によつて画成されている。各案内シンブル14
の上側端部44には軸方向に延びる細長い複数の
スロツト60が形成されているので、スロツトの
付いた上側端部44は内方の圧縮位置へ弾性的に
収縮可能であり、該上側端部44にある周方向の
膨出部56をアダプタ板の通路42を介して環状
の溝52内に挿入したり該溝52から取り出した
りするのを可能にしている。案内シンブルの上側
端部44がアダプタ板の通路42に挿入され拡張
位置を取つた時には、環状の膨出部56は環状の
溝52内に座着する。このようにして、各案内シ
ンブル14の内側ソケツト54は、アダプタ板4
0の外側ソケツト50の1つとのロツク係合状態
に挿入されたり該外側ソケツト50から取り出さ
れたりする。
4の中空上側端部44に、その上縁58より若干
下方のところに設けられた周方向の環状膨出部5
6によつて画成されている。各案内シンブル14
の上側端部44には軸方向に延びる細長い複数の
スロツト60が形成されているので、スロツトの
付いた上側端部44は内方の圧縮位置へ弾性的に
収縮可能であり、該上側端部44にある周方向の
膨出部56をアダプタ板の通路42を介して環状
の溝52内に挿入したり該溝52から取り出した
りするのを可能にしている。案内シンブルの上側
端部44がアダプタ板の通路42に挿入され拡張
位置を取つた時には、環状の膨出部56は環状の
溝52内に座着する。このようにして、各案内シ
ンブル14の内側ソケツト54は、アダプタ板4
0の外側ソケツト50の1つとのロツク係合状態
に挿入されたり該外側ソケツト50から取り出さ
れたりする。
具体的には、アダプタ板40内を軸方向に延び
て外側ソケツト50を画成する通路42は、上方
の孔62と下方の孔64とから構成されている。
下方の孔64は、上方の孔62よりもかなり軸方
向の長さが長く、また、上方及び下方の孔62,
64の接続部に形成された棚部66より若干下方
に隔置された環状の溝52を含んでいる。下方の
孔64は上方の孔62よりも大きい直径を有して
いるので、棚部66は下方に面している。棚部6
6の第1の目的は、内側ソケツト54が外側ソケ
ツト50内に挿入される時に、上側端部44を軸
方向に適切に位置決めするためのストツパないし
は整列ガイドとして作用することである。第5図
及び第6図に見られるように、上縁58は棚部6
6に当接する。
て外側ソケツト50を画成する通路42は、上方
の孔62と下方の孔64とから構成されている。
下方の孔64は、上方の孔62よりもかなり軸方
向の長さが長く、また、上方及び下方の孔62,
64の接続部に形成された棚部66より若干下方
に隔置された環状の溝52を含んでいる。下方の
孔64は上方の孔62よりも大きい直径を有して
いるので、棚部66は下方に面している。棚部6
6の第1の目的は、内側ソケツト54が外側ソケ
ツト50内に挿入される時に、上側端部44を軸
方向に適切に位置決めするためのストツパないし
は整列ガイドとして作用することである。第5図
及び第6図に見られるように、上縁58は棚部6
6に当接する。
上部ノズルの改良ロツク・アンロツク構造
第2図〜第7図を参照すると、ロツク管48及
び案内シンブル上側端部44に関連している本発
明の改良構造が見られる。ロツク管48は、上方
部分68及び下方部分70を有すると共に、第5
図に見られる上側ロツク位置と第6図に見られる
下側アンロツク位置との間を案内シンブル上側端
部44に沿つて移動可能に、案内シンブル上側端
部44内に装着されている。ロツク管48がその
上側ロツク位置にある時、ほぼ一様な直径を有す
る長い管状体であるその上方部分68は、内側ソ
ケツト54及び外側ソケツト50と同一空間に位
置していて、外側ソケツト50内に着座した内側
ソケツト54を保持し、それによりアダプタ板4
0及び案内シンブル上側端部44をロツク係合状
態に維持する。他方、ロツク管48がその下側ア
ンロツク位置にある時、上方部分68は内側ソケ
ツト50及び外側ソケツト50の下方に位置して
いて、外側ソケツト50からの内側ソケツト54
の離脱を可能とし、それにより案内シンブル上側
端部44からのアダプタ板40の解放を可能にす
る。
び案内シンブル上側端部44に関連している本発
明の改良構造が見られる。ロツク管48は、上方
部分68及び下方部分70を有すると共に、第5
図に見られる上側ロツク位置と第6図に見られる
下側アンロツク位置との間を案内シンブル上側端
部44に沿つて移動可能に、案内シンブル上側端
部44内に装着されている。ロツク管48がその
上側ロツク位置にある時、ほぼ一様な直径を有す
る長い管状体であるその上方部分68は、内側ソ
ケツト54及び外側ソケツト50と同一空間に位
置していて、外側ソケツト50内に着座した内側
ソケツト54を保持し、それによりアダプタ板4
0及び案内シンブル上側端部44をロツク係合状
態に維持する。他方、ロツク管48がその下側ア
ンロツク位置にある時、上方部分68は内側ソケ
ツト50及び外側ソケツト50の下方に位置して
いて、外側ソケツト50からの内側ソケツト54
の離脱を可能とし、それにより案内シンブル上側
端部44からのアダプタ板40の解放を可能にす
る。
本発明の改良構造は、ロツク管48を案内シン
ブル上側端部44内のその上側ロツク位置(第5
図)又は下側アンロツク位置(第6図)のどちら
かに保持するため案内シンブル上側端部44とロ
ツク管48の下方部分70とに画成された、符号
72及び74で総括的に示す協働手段に関係して
いる。案内シンブル上側端部44上の協働手段7
2は、案内シンブル上端部44の内側ソケツト5
4がアダプタ板通路42の外側ソケツト50内で
ロツク係合状態に着座している時にアダプタ板4
0よりも下方に位置する1対の周方向の上側及び
下側膨出部76,78を含んでいる。上側及び下
側膨出部78,78は、上側膨出部76がロツク
管48をその上側ロツク位置に保持すべく位置付
けられ、一方、下側膨出部78がロツク管48を
その下側アンロツク位置に保持すべく位置付けら
れるように、案内シンブル上側端部44に沿つて
軸方向に互いに離間している。
ブル上側端部44内のその上側ロツク位置(第5
図)又は下側アンロツク位置(第6図)のどちら
かに保持するため案内シンブル上側端部44とロ
ツク管48の下方部分70とに画成された、符号
72及び74で総括的に示す協働手段に関係して
いる。案内シンブル上側端部44上の協働手段7
2は、案内シンブル上端部44の内側ソケツト5
4がアダプタ板通路42の外側ソケツト50内で
ロツク係合状態に着座している時にアダプタ板4
0よりも下方に位置する1対の周方向の上側及び
下側膨出部76,78を含んでいる。上側及び下
側膨出部78,78は、上側膨出部76がロツク
管48をその上側ロツク位置に保持すべく位置付
けられ、一方、下側膨出部78がロツク管48を
その下側アンロツク位置に保持すべく位置付けら
れるように、案内シンブル上側端部44に沿つて
軸方向に互いに離間している。
ロツク管48にある協働手段74は、案内シン
ブル上側端部44に画成された周方向の上側及び
下側膨出部76,78のどちらかに着座可能なロ
ツク管48の下方部分70に画成された周方向の
膨出部80を含んでいる。この膨出部80に加
え、協働手段74は、少なくとも1つ、好ましく
は第3図に見られるように4つのスロツト82を
ロツク管48に画成する手段を更に含んでいる。
該スロツト82は、ロツク管48の下方部分70
の下縁84から該下方部分70に沿つて軸方向の
上方に延びている。スロツト82は、ロツク管が
その上側及び下側位置管に移動しそれ等の位置に
位置付けられる際に、ロツク管48の下方部分7
0が半径方向に収縮及び拡張するのを許容して、
ロツク管の周方向膨出部80が案内シンブルの上
側端部44にある周方向の上側及び下側膨出部7
6,78に着座したり、同上側及び下側膨出部7
6,78から離脱したりするのを可能にする。
ブル上側端部44に画成された周方向の上側及び
下側膨出部76,78のどちらかに着座可能なロ
ツク管48の下方部分70に画成された周方向の
膨出部80を含んでいる。この膨出部80に加
え、協働手段74は、少なくとも1つ、好ましく
は第3図に見られるように4つのスロツト82を
ロツク管48に画成する手段を更に含んでいる。
該スロツト82は、ロツク管48の下方部分70
の下縁84から該下方部分70に沿つて軸方向の
上方に延びている。スロツト82は、ロツク管が
その上側及び下側位置管に移動しそれ等の位置に
位置付けられる際に、ロツク管48の下方部分7
0が半径方向に収縮及び拡張するのを許容して、
ロツク管の周方向膨出部80が案内シンブルの上
側端部44にある周方向の上側及び下側膨出部7
6,78に着座したり、同上側及び下側膨出部7
6,78から離脱したりするのを可能にする。
案内シンブル14を上部ノズル22から取り外
すために、各ロツク管48は、アダプタ板の各外
側ソケツト50と案内シンブル上側端部44の各
内側ソケツト54とがロツク係合状態に維持され
る、第5図に見られるようなその上側ロツク位置
から、第6図に見られるような下側アンロツク位
置に移動される。各ロツク管48が第6図に示す
その下側アンロツク位置にある時、内側ソケツト
54はロツク管の上方部分68によつて妨害され
ておらず、アダプタ板40が案内シンブル14か
ら第7図に見られるような位置に上方に持ち上げ
られる時に、自由に内方に収縮して外側ソケツト
50との係合を解放する。上部ノズル22は、上
述したステツプを逆に行うことによつて案内シン
ブル14に再装着される。
すために、各ロツク管48は、アダプタ板の各外
側ソケツト50と案内シンブル上側端部44の各
内側ソケツト54とがロツク係合状態に維持され
る、第5図に見られるようなその上側ロツク位置
から、第6図に見られるような下側アンロツク位
置に移動される。各ロツク管48が第6図に示す
その下側アンロツク位置にある時、内側ソケツト
54はロツク管の上方部分68によつて妨害され
ておらず、アダプタ板40が案内シンブル14か
ら第7図に見られるような位置に上方に持ち上げ
られる時に、自由に内方に収縮して外側ソケツト
50との係合を解放する。上部ノズル22は、上
述したステツプを逆に行うことによつて案内シン
ブル14に再装着される。
本発明及びそれに付随する利点の多くは上述し
た説明から理解されるであろうし、また、本発明
の精神及び範囲を逸脱することなく、或は本発明
の重要な利点の全てを犠牲にすることなく本発明
の形態、構造及び配列に多くの変更を行うことが
可能であつて、上述の形態等は本発明の好適な或
は例示的な実施例に過ぎない。
た説明から理解されるであろうし、また、本発明
の精神及び範囲を逸脱することなく、或は本発明
の重要な利点の全てを犠牲にすることなく本発明
の形態、構造及び配列に多くの変更を行うことが
可能であつて、上述の形態等は本発明の好適な或
は例示的な実施例に過ぎない。
第1図は、本発明の改良構造を用いた再構成可
能な燃料集合体を、明瞭にするため一部を断面で
一部を破断して示す側立面図、第2図は、再構成
可能な燃料集合体の上部ノズル及び案内シンブル
と関連した、本発明の改良構造を含む取付構造の
諸構成要素を示す分解断面図、第3図は、本発明
の改良構造の1つである押し下げ式ロツク管の下
方から見た、第2図の3−3線に沿つて示す底面
図、第4図は、案内シンブルの上側端部の頂部を
見下ろす、第2図の4−4線に沿つて示す平面
図、第5図は、改良された押し下げ式ロツク管を
案内シンブル上側端部内のロツク位置に置いて一
緒に組み立てられた第2図の取付構造の諸構成要
素の断面図、第6図は、改良された押し下げ式ロ
ツク管が案内シンブル上側端部内のアンロツク位
置に置かれている、第5図に類似する断面図、第
7図は、改良ロツク管が案内シンブル上側端部内
に係留された状態で案内シンブルの上側端部から
取り外された上部ノズルを示す、第5図及び第6
図に類似する断面図である。 10……燃料集合体、14……案内シンブル、
22……上部ノズル、40……アダプタ板、42
……アダプタ板の通路、44……案内シンブルの
上側端部、46……取付構造、48……ロツク
管、50……外側ソケツト、54……内側ソケツ
ト、72……協働手段、74……協働手段、76
……上側膨出部、78……下側膨出部、80……
膨出部。
能な燃料集合体を、明瞭にするため一部を断面で
一部を破断して示す側立面図、第2図は、再構成
可能な燃料集合体の上部ノズル及び案内シンブル
と関連した、本発明の改良構造を含む取付構造の
諸構成要素を示す分解断面図、第3図は、本発明
の改良構造の1つである押し下げ式ロツク管の下
方から見た、第2図の3−3線に沿つて示す底面
図、第4図は、案内シンブルの上側端部の頂部を
見下ろす、第2図の4−4線に沿つて示す平面
図、第5図は、改良された押し下げ式ロツク管を
案内シンブル上側端部内のロツク位置に置いて一
緒に組み立てられた第2図の取付構造の諸構成要
素の断面図、第6図は、改良された押し下げ式ロ
ツク管が案内シンブル上側端部内のアンロツク位
置に置かれている、第5図に類似する断面図、第
7図は、改良ロツク管が案内シンブル上側端部内
に係留された状態で案内シンブルの上側端部から
取り外された上部ノズルを示す、第5図及び第6
図に類似する断面図である。 10……燃料集合体、14……案内シンブル、
22……上部ノズル、40……アダプタ板、42
……アダプタ板の通路、44……案内シンブルの
上側端部、46……取付構造、48……ロツク
管、50……外側ソケツト、54……内側ソケツ
ト、72……協働手段、74……協働手段、76
……上側膨出部、78……下側膨出部、80……
膨出部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 少なくとも1つの通路のあるアダプタ板を有
する上部ノズルと、上側端部を有する少なくとも
1つの案内シンブルと、前記上部ノズルのアダプ
タ板を該案内シンブルの上側端部に対して解放可
能なロツク係合状態に装着する取付構造とを含む
再構成可能な燃料集合体において、前記上部ノズ
ルのアダプタ板を、前記案内シンブルの上側端部
にロツクし該上側端部からアンロツクする方法で
あつて、 (a) 前記案内シンブルの上側端部内のロツク管
を、前記アダプタ板と前記案内シンブルの上側
端部とが前記ロツク係合状態に保持される上側
ロツク位置に、選択的に移動させ、 (b) 前記案内シンブルの上側端部内のロツク管
を、前記アダプタ板が前記案内シンブルの上側
端部から解放可能である、前記上側ロツク位置
より下方の下側アンロツク位置に選択的に移動
させる、 諸ステツプからなる上部ノズルアダプタ板のロ
ツク・アンロツク方法。 2 少なくとも1つの通路のあるアダプタ板を有
する上部ノズルと、上側端部を有する少なくとも
1つの案内シンブルと、前記上部ノズルのアダプ
タ板を該案内シンブルの上側端部に対して解放可
能なロツク係合状態に装着する取付構造とを含む
再構成可能な燃料集合体において、 (a) 前記案内シンブルの上側端部内で、該上側端
部に対して相対的に、前記アダプタ板と前記案
内シンブルの上側端部とが前記ロツク係合状態
に保持される上側ロツク位置と、前記アダプタ
板が前記案内シンブルの上側端部から解放可能
である下側アンロツク位置との間を移動可能に
装着されるロツク管と、 (b) 該ロツク管及び前記案内シンブルに画成さ
れ、前記ロツク管を前記案内シンブルにおける
前記上側ロツク位置及び下側アンロツク位置の
どちらかに保持する協働手段と、 を備えるように改良した再構成可能な燃料集合
体。
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